Simulación numérica de la transferencia de calor por convección forzada en una aleta perforada

• Iván-Alberto Guillén-Cancino ^[1] ; Juan-Gabriel Barbosa-Saldaña ^[1] ; José-Alfredo Jiménez-Bernal ^[1] ; Luis-Alfonso Moreno-Pacheco ^[1] ; Claudia-del-Carmen Gutiérrez-Torres ^[1] ; Pedro Quinto-Diez ^[1]
  1. [1] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: DYNA energía y sostenibilidad, ISSN-e 2254-2833, Vol. 9, Nº. 1, 2020
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Numerical heat transfer simulation of forced convective flow trough a perforated fin
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• Resumen
  • español

    El análisis de la transferencia de calor en una aleta perforada, se realiza mediante una simulación numérica en tres dimensiones, utilizando valores del número de Reynolds de 100, 150, 200 y 250, así como diversas configuraciones en las perforaciones de la aleta. En el análisis del comportamiento del flujo, se presentan las zonas de recirculación en diferentes planos x-z así como x-y, mientras que para el análisis térmico se calcula el número de Nusselt. También se muestran los contornos de temperatura y velocidades axiales para completar el análisis hidráulico y térmico. En general los valores del número de Nusselt, fueron mayores para una aleta sin perforaciones, pero el coeficiente de fricción Cf en todos los casos de la aleta perforada, fueron menores respecto a una aleta sólida, mientras que respecto a la configuración de las perforaciones en la aleta, se concluye que la aleta con una hilera de perforaciones reportó mejor comportamiento térmico en promedio.

  • English

    The three dimensional numerical heat transfer analysis for laminar air flow is presented for Re 100, 150, 200 and 250 in different geometrical configurations of a perforated fin. The flow behavior is determined by means of sizing the recirculation zones attached to the fin in different x-z and x-y planes, and for the thermal analysis the Nusselt number is computed. Velocity and temperature contours are also presented to complete the hydro and thermal analysis. A higher Nusselt number is found for a solid fin when compared with a perforated fin, however the friction coefficient is smaller in the perforated one. The fin with a single row of perforations has the best average thermal behavior in all the cases.